中国制造业产业集聚与地区专业化存在溢出效应吗_来自空间杜宾模型的经验证据

2 向量； ε it 是服从经典假设的残差项，其均值为 0 ，方差为 σ ； μ i 和 λ t 分别为
空间特定效应和时间特定效应。 Elhorst （ 2010b ） 认为空间特定效应和时间 特定效应是可选而非必需的，若空间效应 μ i 和时间效应 λ t 均被视为固定效 应而不是随机效应，截距项 c 仅在 ∑ i μ i = 0 且 ∑ t λ t = 0 的约束条件下方 可被估计出。另一种等价的方程是去掉截距项 ，并放弃对空间和时间固定效 应所施加的约束 （ Hsaio，2003 ） 。
4 空间误差模型基本形式为
N
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产业经济
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y it = c + X it β + μ i + λ t + φ it ， φ it = ρ∑ W ij φ jt + ε it
j =1
（ 2）
空间误差模型假定残差项ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有空间相关性 ，如公式 （ 2 ） 所示， 空间单 元 i 的 φ it 残差被假定依赖于空间相邻单元的残差 φ jt 和一个白噪声过程 ε it ； ρ 为残差项的空间自回归系数， 其取值范围与 δ 相同。 Anselin 等 （ 2006 ） 认 为空间误差模型并未要求一个空间相互影响的理论模型 ，而是非球形残差协 方差矩阵的一个特例。 为检验空间面板模型与非空间面板模型相比是否更适合于数据的建模 ， 需要进行基于非空间面板模型残差的 LM （ Lagrange Multiplier） 检验，LM 统
Ｒobust LM δ = Ｒobust LM ρ =
LM δ =
2 2 ^ －2］ ^ －2］ ［ e T （ I T W ） yσ ［ e T （ I T W ） eσ ，LM ρ = J TT W
^ 为 e = y － Xβ 其中 y 为 NT ˑ 1 维被解释变量向量； I T 为 T 阶单位矩阵， ^2 = X 为 NT ˑ K 维解释变量矩阵。 非空间面板模型的 NT ˑ 1 维残差向量， σ e T e / NT 表示非空间面板残差项方差估计值； 空间和时间特定效应不同组合 下非空间面板模型 LM 检验统计量形式一致，仅存数值差别。LM 统计量中 J 和 T W 的形式为
4. 8. 2. 1
空间面板模型设定及选择
空间滞后模型的基本形式为
N
y it = δ∑ W ij y jt + c + X it β + μ i + λ t + ε it
j =1
（ 1）
公式 （ 1 ） 中 y it 为空间单元 i 在时刻 t 的被解释变量；
∑ j W ij y jt 为被解释
变量的空间交互效应； W ij 为 N ˑ N 维标准化的非负空间权重矩阵 W 的 i 行 j 列元素，初始空间权重矩阵依据地区间是否相邻确定 ； δ 为空间自回归系数， 反映被解释变量空间交互效应对被解释变量的影响强度 ，其取值范围被假定 1 ） ，其中 r min 为标准化空间权重矩阵 W 的最小负特征实根； 限制在 （ 1 / r min ， c 为常数项参数； X it 为 1 ˑ K 维外生变量， β 为外生变量相对应的 K ˑ 1 维系数
4
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产业经济
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4. 8
中国制造业产业集聚与地区专业化 存在空间溢出效应吗 ？
①
— — —来自空间杜宾模型的经验证据 金春雨 程 浩②
摘
要： 本文利用制造业两位数行业数据测定了我国制造业平
均集中率和地区相对专业化指数 ，识别和分析我国制造业产业分布 状态变化与各区域产业专业化分工的变化趋势 。在此基础上，我们 将制造业集聚和地区专业化引入空间面板模型 ，并通过空间自相关 性检验、Wald 统计量检验和 LＲ 统计量检验选定空间杜宾模型实证 检验制造业集聚和地区专业化对我国制造业产出的影响 。实证分析 结果表明，资本要素投入、劳动要素投入、制造业集聚和地区专业 化对我国制造业产出的直接影响和空间溢出效应的方向和显著性水 平存在差异。资本要素投入存在显著为正的直接效应和显著为负的 溢出效应。劳动要素存在显著为正的直接效应和溢出效应 。制造业 集聚存在显著为正的直接效应，而溢出效应不显著。地区专业化存 在显著为正的溢出效应，而直接效应不显著。从总效应看，产业集 聚和地区专业化对制造业产出存在显著的正向影响 ，是制造业产出 增长的重要驱动力。
4
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产业经济
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的推进美国 制 造 业 向 东 部 地 区 和 南 部 地 区 扩 散， 产 业 集 中 率 下 降。 Amiti （ 1999） 利用 27 个制造业部门数据对欧洲产业集聚和地区专业化的研究发现， 在 1968 1990 年间比利时、丹麦、德国、希腊、意大利和荷兰地区专业化程 度明显提高，在 27 个制造业部门中有 17 个制造业部门产业地理集中度上升而 仅有 6 个部门集中度下降。近年来对中国产业集聚和地区专业化的研究成果不 断涌现，Young （ 2000） 的研究认为中国自改革开放以来，越来越严重的地方 保护造成市场分割，致使地区专业化水平下降。罗勇、曹丽莉 （ 2005 ） 利用 EG 指数对中国 20 个制造行业集中度进行测算，发现中国制造业集聚程度主要 呈现上升的变动趋势。范剑勇 （ 2004a ） 利用两位数水平制造业数据测算了 1980 年和 2001 年地区专业化和产业集中率，发现中国地区专业化水平已有明 显提高，产业布局状态也发生根本改变。黄玖立和李坤望 （ 2006 ） 的研究认 为地方保护主义导致了市场分割和地区产业结构趋同，不利于地区专业化水 平的提高。王业强、魏后凯和蒋媛媛 （ 2009 ） 采用空间偏离份额模型将中国 地区制造业增长分解为结构效应和空间效应，用于反映中国地区专业化和产 业地理集聚，阐述了在中国经济市场化过程中制造业区位变迁的内在规律。 产业集聚和专业化已经成为各地区经济获取竞争优势的主要源泉 ，制造 业价值链空间分布的离散化和网络化 ，促使产业集聚的重新组合和地区专业 分工的加强，因此，各区域制造业发展不仅受本地区要素投入 、 资源禀赋、 产业集聚程度、专业化程度的影响，而且还受相邻区域制造业发展状况的影 响，即制造业发展具有较强的空间依赖性 。尤其是多地区间协同生产新的分 工形式加快了要素流动和信息传递的速度 ，更加有利于技术和资本外部性的 充分利用。因此，研究制造业产业集聚和地区专业化对制造业产出的影响效 应，不仅要考查产业集聚和地区专业化对本区域的直接影响效应 ，也应考虑 其区域外的空间溢出效应。近年来空间面板模型的发展，恰好为我们进一步 的分析提供了有用的工具。空间计量经济模型用于处理经济单元间的空间依 赖性，自 Cliff 和 Ord （ 1973 ） 针对截面数据提出空间滞后模型以来， 空间 计量模型在学术界受到广泛的关注。 Anselin （ 1988 ） 和 Elhorst （ 2003 ） 将 截面形式下的空间计量模型扩展为空间面板模型。 Elhorst （ 2010a ） 对空间 相关性检验、固定和随机效应下空间滞后模型和空间误差模型的参数估计、 固定效应与随机效应的选择、 模型预测等做出系统研究。 Elhorst （ 2010b ） 针对 Lee 和 Yu （ 2010） 提出的空间面板模型在固定效应影响下参数极大似然 估计 （ MLE） 存在偏误的问题进行纠偏，改进了空间面板模型的极大似然估
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第 13 卷
计方法，将 LeSage 和 Pace （ 2009） 提出的直接效应和溢出效应估计扩展至空 间滞后模型、空间误差模型和空间杜宾模型，并给出空间滞后模型、空间误 差模型和空间杜宾模型间选择的方法。下面运用空间面板模型对制造业要素 投入、产业集聚和地区专业化对制造业产出的影响效应进行实证分析。
本文获得国家社科基金项目资助 （ 项目编号： 10BJL041 ） ； 教育部人文社会科学研究规划 基金项目资助 （ 项目编号： 08JA790054 ） 。 ） ，女，吉林梨树人，应用经济学博士后，吉林大学商学院教授，数量经 金春雨 （ 1965 ） ，男，河 济专业博士生导师。主要研究领域： 产业经济计量与金融计量； 程浩 （ 1987 南汝南人，吉林大学商学院博士研究生。
2 计量服从 χ （ 1 ） 分布。 Anselin （ 1996 ） 发展了基于横截面数据的空间滞后
模型和空间误差模型的 LM 检验及稳健 （ Ｒobust） LM 检验； Anselin （ 2006 ） 进一步将 LM 检验扩展至空间面板模型框架下， Elhorst （ 2010a ） 给出的空 间滞后模型和空间误差模型 LM 检验统计量为
J =
1 { ( （ I W ） Xβ ^ ) T［ I NT － X（ X T X） T ^2 σ
－1
^ + TT W σ ^ 2} XT ］ （ I T W ） Xβ
T W = trace（ WW + W T W）
其中，trace 表示矩阵的迹。 Elhorst （ 2010a ） 进一步列出空间滞后模型 和空间误差模型的稳健 （ Ｒobust） LM 检验统计量：
4.8.2
模型原理
面板数据既包含空间单元也包含时间序列，它能反映出更多样本信息，使 得变量拥有更多的变异性和更少的共线性，并提供空间计量模型扩展的可能性， 其模型设定和估计越来越引发学者们的关注。Hsiao （ 2005） 认为面板数据允许 更多复杂行为假设的模型设定，这是单纯的截面数据或时间序列数据所不能处 理的。Elhorst （ 2010a） 指出空间面板相对截面形式的空间模型拥有更多自由度， 能够提高估计的有效性。因此，空间滞后模型 （ SAＲ 模型） 、空间误差模型 （ SEM 模型） 和空间杜宾模型 （ SDM 模型） 越来越广泛地应用于实证研究中。
①
②
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关键词： 产业集聚 模型 地区专业化 空间溢出效应
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